【正文】 時(shí)了解病情狀況的重要手段之一，對(duì)于日常護(hù)理和病情檢測(cè)都是非常重要的。比起前種測(cè)溫方法，紅外體溫計(jì)有著響應(yīng)時(shí)間快、使用安全及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有體溫計(jì)大概分為兩種類型：一種是常見(jiàn)的玻璃水銀體溫計(jì)，另一種是紅外體溫計(jì)。水銀體溫計(jì)價(jià)格便宜，但是易破裂，測(cè)溫時(shí)間較長(zhǎng)，大約 5 分鐘，使用不便。 基于單片機(jī)的無(wú)線電子體溫計(jì)設(shè)計(jì)主要運(yùn)用紅外線原理， 采用熱釋電紅外傳感器來(lái)采集人體發(fā)射出的紅外線，將其轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)，由 MCS51 單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度值的轉(zhuǎn)換及送入 LED 顯示，同時(shí)還加入了時(shí)鐘功能和超溫報(bào)警功能， 在軟件的控制下，實(shí)現(xiàn)智能化的體溫測(cè)量，精確測(cè)溫 ，使設(shè)計(jì)具有實(shí)用性。傳統(tǒng)的水銀體溫計(jì)測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，讀數(shù)也不方便 ,而且水銀本身具有危險(xiǎn)性，這都對(duì)新的測(cè)量方法提出了更高的要求。因此，通過(guò)對(duì)物體自身輻射的紅外能量的測(cè)量，便能準(zhǔn)確地測(cè)定它的表面溫度，這就是紅外輻射測(cè)溫所依據(jù)的客觀基礎(chǔ)。同時(shí)還加入了時(shí)鐘功能和超溫報(bào)警功能， 本次紅外測(cè)溫儀的設(shè)計(jì)運(yùn)用理論基礎(chǔ)和軟件平臺(tái)對(duì)本次設(shè)計(jì)進(jìn)行了仿真設(shè)計(jì)和硬件制作。因此，通過(guò)對(duì)物體自身輻射的紅外能量的測(cè)量，便能準(zhǔn)確地測(cè)定它的表面溫度，這就 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 2 頁(yè) 是紅外輻射測(cè)溫所依據(jù)的客觀基礎(chǔ)。由于紅外測(cè)溫儀測(cè)量溫度范圍寬，除了用于人體溫度檢測(cè)外，還可用于電器的紅外測(cè)溫、供暖的紅外測(cè)溫、運(yùn)輸 /汽車維修時(shí)的紅外測(cè)溫等各個(gè)領(lǐng)域。 、研究?jī)?nèi)容 一個(gè)基于單片機(jī)的無(wú)線電子體溫計(jì)，通過(guò)按鍵控制數(shù)碼管顯示。 軟件用 C 語(yǔ)言來(lái)編寫，基于 keil uvision2 C51 來(lái)開(kāi)發(fā)調(diào)試軟件程序。 Protel 電子線路設(shè)計(jì)軟件由原理圖編輯、印制板設(shè)計(jì)、原理圖輸出、印制板輸出、原理圖器件庫(kù)編輯和其他應(yīng)用程序組成。 電路原理圖的設(shè)計(jì)過(guò)程可分為以下幾個(gè)步驟： 設(shè)置電路圖紙參數(shù)及相關(guān)信息 根據(jù)電路圖的復(fù)雜程度設(shè)置圖紙的格式、尺寸、方向等參數(shù)以及與設(shè)計(jì)有關(guān)的信息，為以后的設(shè)計(jì)工作建立一個(gè)合適的工作平面。 調(diào)整、檢查和修改 利用 Protel 所提供的各種工具對(duì)前面所繪制的原理圖做進(jìn)一步的調(diào)整和修改。隨著單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，單片機(jī)開(kāi)發(fā)軟件也在不斷發(fā)展， Keil 軟件是目前最流行的單片機(jī)開(kāi)發(fā)的軟件。在任何溫度下都能全部吸收投射到其表面的任何波長(zhǎng)的輻射能量的物體稱為黑體。 物體發(fā)射率對(duì)輻射測(cè)溫的影響：自然界中存在的實(shí)際物體，幾乎都不是黑體。根據(jù)輻射定律，只要知道了材料的發(fā)射率，就知道了任何物體的紅外輻射特性。 人體主要輻射波長(zhǎng)在 9~10 μ m 的紅外線，通過(guò)對(duì)人體自身輻射紅外能量的測(cè)量，便能準(zhǔn)確地測(cè)定人體表面溫度。 （二） 菲涅爾透鏡簡(jiǎn)介： 菲涅爾透鏡是由法國(guó)物理學(xué)家?jiàn)W古斯汀 .菲涅爾（ )發(fā)明的，他在 1822年最初使用這種透鏡設(shè)計(jì)用于建立一個(gè)玻璃菲涅爾透鏡系統(tǒng) —— 燈塔透鏡。多用于對(duì)精度要求不是很高的場(chǎng)合，如幻燈機(jī)、薄膜放大鏡、紅外探測(cè)器等。 D203S應(yīng)用非常廣泛，例如：保險(xiǎn)裝置、防盜報(bào)警器、感應(yīng)門、自動(dòng)燈具、智能玩具等。傳感器主要有外殼、濾光片、熱釋電元件 PZT、場(chǎng)效應(yīng)管 FET 等組成。 D203S 熱釋電紅外傳感器能無(wú)接觸地檢測(cè)人體運(yùn)動(dòng)時(shí)輻射出的紅外線并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。與單電源應(yīng)用場(chǎng)合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，它們有一些顯著的優(yōu)點(diǎn)。 功能特性如下： 短路保護(hù)輸出； 真差動(dòng)輸入級(jí)； 單電源工作： 伏至 32 伏； 低輸入偏置電流：最大 100 納安； 每一封裝四個(gè)放大器； 內(nèi)部補(bǔ)償； 共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源； 在輸入端的靜電放電箔位增加可靠性而不影響器件的工作。 ADC0832 采用串行通信方式，通過(guò) DI 數(shù)據(jù)輸入端進(jìn)行通道選擇、數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)傳送。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。 C to +85176。 CH0 模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用。 GND 芯片參考零電位（地）。 DO 數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。 Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。當(dāng)要進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將 CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。 ADC0832 的工作時(shí)序 : 當(dāng) CS由高變低時(shí)，選中 ADC0832。轉(zhuǎn)換開(kāi)始后，經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)鐘周期延遲，以使選定的通道穩(wěn)定。如果要再進(jìn)行一次模數(shù)轉(zhuǎn)換，片選 CS必須再次從高向低跳變，后面再輸入啟動(dòng)位和配置位。 INTEL 的 Z80 是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。而傳統(tǒng)的 8 位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起 80 年代提高了數(shù)百倍。 單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應(yīng)用。而個(gè)人電腦中也會(huì)有為數(shù)不少的單片機(jī)在工 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 13 頁(yè) 作。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。不過(guò)，這種電腦，通常是指?jìng)€(gè)人計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱 PC 機(jī)。顧名思義，這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成芯片，即可進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)算和控制。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī) ，就能起到使產(chǎn)品升級(jí)換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞 ——“智能型 ”，如智能洗衣機(jī)等。它具有 89C52 的全部功能，是 80C51 的增強(qiáng)型 并且指令完全兼容， AT89S52 新增加的功能有特殊功能寄存器完成，信心日后他將更廣泛地應(yīng)用與工業(yè)控制、汽車控制、智能儀器儀表及電極控制等應(yīng)用領(lǐng)域。在 Flash 編程時(shí)， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。此外， 和 還可分別作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和輸定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR 指令）時(shí)， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。 P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。 RST：復(fù)位輸入。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部 程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無(wú)效。欲使 CPU 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000H—FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。 XTAL1:振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英或陶瓷震蕩器一起構(gòu)成自激震蕩器 震蕩電路如圖。10pF。本次設(shè)計(jì)采用內(nèi)部震蕩電路 ,瓷片電容采用 30P,晶振采用 12MHZ。復(fù)位操作有上電自動(dòng) 復(fù)位、按鍵電平復(fù)位、外部脈沖復(fù)位和自動(dòng)復(fù)位四種方式。串行數(shù)據(jù)輸入端（ A， B）可控制數(shù)據(jù)。 （二） LED 數(shù)碼管 數(shù)碼管是由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù) 碼型顯示器件。例如，要顯示數(shù)字 “1”，則只要使 b、 c 兩段二極管點(diǎn)亮即可。所以在兩種機(jī)型數(shù)碼管上顯示同一個(gè)字符，雖然點(diǎn)亮相同的段，但送入各段點(diǎn)亮信號(hào)組成的二進(jìn)制碼正好相反。自頂向下的模塊化設(shè)計(jì)方法能有效解決這個(gè)問(wèn)題。 逐步求 精設(shè)計(jì)方法 模塊設(shè)計(jì)采用逐步求精的設(shè)計(jì)方法，先設(shè)計(jì)出一個(gè)粗的操作步驟，只指明先做什么后做什么，而不回答如何做。 常用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有 MCS51 匯編語(yǔ)言， C51， PLM51 等高級(jí)語(yǔ)言。用 C 語(yǔ)言編程容易實(shí)現(xiàn)程序的模塊化和結(jié)構(gòu)化，程序容易閱讀、修改和移植。 寄存器定義文件的選擇和單片機(jī)型號(hào)一致。 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 21 頁(yè) 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 、整體設(shè)計(jì)方案 、設(shè)計(jì)原理 本設(shè)計(jì)是利用紅外線測(cè)體溫的原理：物體因其自身的溫度不同，便會(huì)發(fā)射出不同波長(zhǎng)的紅外線輻射能力，這個(gè)值是相對(duì)穩(wěn)定的。 、系統(tǒng)框圖 本次紅外測(cè)溫儀的設(shè)計(jì)主要由紅外傳感器、放大電路、 A/D 轉(zhuǎn)換電路、時(shí)鐘電路、單片機(jī)控制電路、顯示電路、報(bào)警電路等部分構(gòu)成。 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。 綜上所述，所以選擇 AT89S52 芯片作為單片機(jī)控制芯片。C 的廣泛工作溫度范圍，目標(biāo)的體表可操作溫度為 40176。故不選用此方案。將這個(gè)電壓信號(hào)加以放大，便可驅(qū)動(dòng)各種控制電路。該部分的作用采集人體紅外線信號(hào)并進(jìn)行放大。其中 CLK 連接單片機(jī)的 ， DIDO 連接單片機(jī)的 ， CS 連接單片機(jī)的 。 顯示模塊 顯示模塊電路圖如下： 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 25 頁(yè) 顯示部分的數(shù)碼管是通過(guò) 1 片 74LS164 來(lái)驅(qū)動(dòng)的，用循環(huán)送顯的方式，通過(guò) 9012 來(lái)選擇要送顯的數(shù)碼管。采用三線接口與 CPU 進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 RAM 數(shù)據(jù)。 有 31*8 位的額外數(shù)據(jù)暫存寄存器 最少 I/O 引腳傳輸，通過(guò)三引腳控制 工作電壓： 工作電流小于 320 納安 讀寫時(shí)鐘及岑琦或內(nèi)部 RAM 可以采用單字節(jié)模式和突發(fā)模式 8pinDIP 封裝或 8PinSOICs 兼容 TTL 可選的工業(yè)級(jí)別，工作。 DS1302是 DS1202 的升級(jí)產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源 /后背電源雙電源引腳，同時(shí) 提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。 、系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計(jì) 時(shí)鐘顯示模塊 在原有基礎(chǔ)上加入時(shí)鐘顯示模塊，使整個(gè)設(shè)計(jì)在按鍵 的時(shí)候顯示溫度，不按鍵測(cè)溫的時(shí)候顯示時(shí)間。 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 24 頁(yè) 單片機(jī)控制模塊 單片機(jī)控制模塊如下圖： 一個(gè)基于單片機(jī)的無(wú)線電子體溫計(jì)是以單片機(jī)控制模塊為整個(gè)設(shè)計(jì)的核心部分。其中后端 LM324 的輸出接 A/D 轉(zhuǎn)換電路的輸入端。 綜上所述，本設(shè)計(jì)采用熱釋電紅外傳感器。熱釋電紅外線傳感器是 80 年代發(fā)展起來(lái)的一種新型高靈敏度探測(cè)元件。C。溫度計(jì)能適應(yīng)從40176。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 AT89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位 單片機(jī) ，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司 的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元， AT89C52 單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)利用這個(gè)原理，通過(guò)紅外傳感器進(jìn)行體溫測(cè)量，紅外傳感器將收集到的被測(cè)人員的紅外線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)被放大后再經(jīng) A/D 轉(zhuǎn) 換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)，單片機(jī)將接受到的信號(hào)送顯示電路顯示。 算法選擇應(yīng)考慮硬件和 C51 的特點(diǎn)。 在 C51 程序設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意和所設(shè)計(jì)的硬件結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)一致，注意以下事項(xiàng)： 存貯中內(nèi)和存貯模式的選擇應(yīng)和硬件存貯器物理地址范圍對(duì)應(yīng)，還應(yīng)該注意存貯器是否溢出。對(duì)于指令系統(tǒng)不熟悉的程序員，喜歡用 C51 語(yǔ)言編寫程序。 結(jié)構(gòu)化策劃過(guò)內(nèi)需設(shè)計(jì)方法 按順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)模式編寫程序。分解模塊的原則是簡(jiǎn)單性、獨(dú)立性和完整性，即： 模塊具有單一的入口和出口； 模塊不宜過(guò)大，應(yīng)讓模塊具有單一功能； 模塊和外界聯(lián)系僅限于入口參數(shù)和出口參數(shù)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外界無(wú)關(guān)。 程序設(shè)計(jì)介紹 程序設(shè)計(jì)就是用計(jì)算機(jī)所能接受的語(yǔ)言把解決問(wèn)題的步驟描述出來(lái)，也就是編制程序。共陰極數(shù)碼管中的各段二極管的負(fù)極 連在一起，作為公共端 ，使用時(shí)接低電平，當(dāng)其中某段二極管的正極為高電平時(shí)，此段二極管點(diǎn)亮。其中， 7 只發(fā)光二極管分別對(duì)應(yīng) a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 筆段，構(gòu)成 “8”字形，另一只發(fā)光二極管 dp 作為小數(shù)點(diǎn)。當(dāng) A、 B 有一個(gè)為高電平，則另一個(gè)就允許輸入數(shù)據(jù)，并在 CLOCK 上升沿作用 下決定 Q0的狀態(tài)。 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 17 頁(yè) 顯示模塊介紹 （一） 74LS164 簡(jiǎn)介 74LS